機器人技術(shù)對煤礦機電技術(shù)的應用論文

　　摘要：在我國的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，機電設備的應用非常的關(guān)鍵，有效的應用機電技術(shù)以及相關(guān)的機電設備能夠有效地提升煤礦生產(chǎn)工作效率。在我國的煤礦電子技術(shù)中目前有3種機電技術(shù)在應用過(guò)程過(guò)程中有非常好的效果。本文主要針對煤礦機電技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向以及目前的發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行闡述。

　　關(guān)鍵詞：煤礦機電技術(shù)；設備監測；煤礦機器人；電力電子技術(shù)

　　前言

　　在煤礦的生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，有效并且科學(xué)合理的應用機電設備以及相關(guān)的機電技術(shù)能夠很好地提升煤礦生產(chǎn)的工作效率，能夠在很大程度上解放勞動(dòng)力。隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)在煤礦行業(yè)的不斷應用和滲入，我國的煤礦行業(yè)在機電技術(shù)方面有了非常大的發(fā)展。目前我國在煤礦機電技術(shù)的應用過(guò)程中，主要有3種應用技術(shù)，首先是煤礦電力電子機電技術(shù)；其次是煤礦設備監測機電技術(shù)，最后是煤礦機器人機電技術(shù)。目前我國很多的煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中都在應用這3種機電技術(shù)，效果也較為明顯。但是相較于世界范圍內的先進(jìn)水平還有一定的差距，還需要進(jìn)行相應的完善和創(chuàng )新，因此在我國的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中要重視機電技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)我國機電技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應用，要在大功率，安全性能高以及大容量方面進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng )新和發(fā)展。

　　1在我國煤礦機電技術(shù)中電力電子相關(guān)技術(shù)應用和發(fā)展

　　目前，隨著(zhù)我國對于煤炭資源需求量的不斷提升，我國的煤炭產(chǎn)量也需要不斷地提升，因此在我國的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，對于生產(chǎn)效率是要有充足的保障的。為了滿(mǎn)足生產(chǎn)效率不斷提升的要求，我國的煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中應用的機電設備向著(zhù)功率大以及外形大的方向發(fā)展，這樣的改變就對我國煤礦機電技術(shù)中的電子技術(shù)提出了更高標準。特別是隨著(zhù)我國電子技術(shù)以及相關(guān)的半導體技術(shù)的不斷發(fā)展和應用。目前我國的電力電子技術(shù)得到了非常大的發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)中也得到了非常廣泛的應用。與最初煤礦生產(chǎn)中應用的電子部件相比，目前我國煤礦生產(chǎn)過(guò)程中應用的電子部件在質(zhì)量上以及性能上都有了非常大的提升和改進(jìn)。我國煤礦機電設備在20世紀50年代應用的是SCR機電技術(shù)；在20世紀80年代應用的是MOSFET，目前我國煤礦機電設備應用的相關(guān)電子技術(shù)已經(jīng)是較為成熟的第三代電子技術(shù)SIT以及IGBT。第三代煤礦機電技術(shù)能夠有效地將煤礦生產(chǎn)過(guò)程中應用的大功率機電設備，大電流機電設備有效地進(jìn)行集成化處理，能夠通過(guò)相關(guān)的處理形成一種智能控制設備功率的電子集成模塊。在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，使用的機電設備最主要的部件就是電動(dòng)機。目前較為常用的電動(dòng)機形式為交流型的電動(dòng)機，在控制電動(dòng)機的過(guò)程中，我們通常采用變頻器進(jìn)行相關(guān)的控制，在變頻器中，主要的元器件在回路以及磁場(chǎng)回路應用中，都采用電子元器件，這樣能夠有效地實(shí)現變頻以及整流的效果。電子元器件的應用能夠減少電刷的使用，這樣就會(huì )進(jìn)一步的提升電機的容量，有助于機電設備的正常啟動(dòng)。除了上述的電動(dòng)機之外，傳送機以及水泵等設備在進(jìn)行速度控制以及啟動(dòng)控制的過(guò)程中應用最多的也是電子技術(shù)，這樣應用最大的效果就是能夠讓設備有較高的調速性能，讓設備在運行的過(guò)程中更加的穩定和安全。例如目前應用較為普遍的磁阻開(kāi)關(guān)電機由于其優(yōu)越的性能得到了廣泛的認同，其工作原理就是電力電子技術(shù)的應用。

　　2在我國煤礦機電技術(shù)中煤礦設備監測技術(shù)的應用和發(fā)展

　　為了有效地保障煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的安全，我們要采取相應的措施來(lái)進(jìn)行機電設備的運行監測。因此在我國的煤礦機電技術(shù)中，煤礦設備的監測技術(shù)就顯得較為重要和實(shí)用。通常情況下，我們在進(jìn)行煤礦設備監測系統應用的過(guò)程中，主要的監測設備有煤礦通風(fēng)機、水泵、礦井提升機以及空氣壓縮機等煤礦生產(chǎn)過(guò)程中較為重要并且常見(jiàn)的機電設備。在煤礦機電設備監測系統的應用中，主要的結構為網(wǎng)絡(luò )分層主體結構。監測系統最底層的結構為傳感器結構層。傳感器能夠通過(guò)機電設備運行的實(shí)際情況進(jìn)行運行數據的實(shí)時(shí)傳輸。在進(jìn)行數據收集的過(guò)程中，傳感器采用的是實(shí)時(shí)收集，將收集到的運行數據通過(guò)電纜等媒介傳輸到煤礦監測系統分站。每一個(gè)監測系統的分站都會(huì )配置安全的電源，這樣就能夠通過(guò)相關(guān)的監測顯示器進(jìn)行數據的實(shí)時(shí)顯示和監控。當監控過(guò)程中出現運行故障的時(shí)候，會(huì )自動(dòng)發(fā)出報警信號。在煤礦機電設備監控系統中，主要的部件有6個(gè)，第一是監控系統核心處理器，第二是監控系統數據采集；第三是監控系統的通信模塊，第四是監控系統的顯示模塊，第五是監控系統的鍵盤(pán)模塊，第六是監控系統的報警模塊。在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中每一個(gè)小型的監控中心最主要的作用就是要把傳感器中的實(shí)際信號有效地傳輸到數據處理終端進(jìn)行數據處理，處理后的數據能夠通過(guò)顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。在機電設備監控系統中，報警模塊是必不可少的一個(gè)部件，報警模塊承擔著(zhù)設備報警的功能。當設備運行出現故障的時(shí)候，能夠及時(shí)地進(jìn)行錯誤信號的報警，保障設備運行的安全。

　　3在我國煤礦機電技術(shù)中機器人技術(shù)的應用和發(fā)展

　　在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，大多數的煤礦都存在生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣的問(wèn)題，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中的高風(fēng)險性也是我們在生產(chǎn)過(guò)程中需要注意和改進(jìn)的地方。因此，很多的煤礦在生產(chǎn)的過(guò)程中利用機器人來(lái)代替現場(chǎng)施工人員進(jìn)行工作，這樣就能夠最大限度地降低煤礦生產(chǎn)過(guò)程中對于工作人員的危害性。同時(shí)在地下煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中由于其潮濕、充滿(mǎn)有毒氣體以及粉塵的工作環(huán)境，工作人員容易在長(cháng)時(shí)間并且高強度的工作過(guò)程中產(chǎn)生較為嚴重的身體不適問(wèn)題，這樣對于工作人員的人身健康以及生活質(zhì)量也是有非常大的影響，嚴重的情況下會(huì )對工作人員的生命造成威脅。因此在我國煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中采用機器人來(lái)代替人工是一項非常有效的措施，對煤礦生產(chǎn)的發(fā)展有非常重要的指導意義。目前我國煤礦生產(chǎn)過(guò)程中應用的機器人主要有4種，首先是鑿巖機器人，其次是采煤機器人，再次是支護機器人，最后是裝載機器人。在這4種機器人應用的過(guò)程中，主要的組成部分基本類(lèi)似，包括控制機構系統、操縱機構系統以及驅動(dòng)機構系統。根據目前的發(fā)展研究方向，我國煤礦生產(chǎn)過(guò)程匯總的救災機器人已經(jīng)在進(jìn)行研制和開(kāi)發(fā)，未來(lái)有可能取代人的力量來(lái)進(jìn)行煤礦生產(chǎn)安全事故的救援工作。

　　4我國煤礦機電技術(shù)的主要發(fā)展趨勢

　　目前，煤礦機電技術(shù)正向著(zhù)大容量、大功率、智能化和網(wǎng)絡(luò )化的方向發(fā)展。我國煤礦機電技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但是，與世界先進(jìn)水平仍然存在著(zhù)較大的差距，未來(lái)煤礦機電技術(shù)將會(huì )有以下特點(diǎn)：（1）通信功能加強，未來(lái)更加注重設備的網(wǎng)絡(luò )化和智能化，因此，通信功能必然會(huì )廣泛應用于未來(lái)煤礦機電技術(shù)。（2）傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在井下惡劣的環(huán)境下也能準確測量被測信號，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調節等功能。（3）新技術(shù)將更加廣泛地應用于煤礦機電設備當中，例如光纖、紅外線(xiàn)、雷達等用于煤礦機電一體化的產(chǎn)品，這些新技術(shù)將更加適應于井下環(huán)境。

　　結語(yǔ)

　　根據上文的闡述，我國的機電技術(shù)在我國的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中有著(zhù)非常廣泛的應用，同時(shí)也取得了較為可喜的效果，但是在應用的過(guò)程中還是存在一定的不足，需要我們在煤礦生產(chǎn)機電技術(shù)應用的過(guò)程中，給予必要的分析和創(chuàng )新，最大程度上提升我國煤礦生產(chǎn)的工作效率以及生產(chǎn)安全性。

　　參考文獻

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